一、測量原理
原理
超聲波靜壓液位計(jì)的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出脈沖超聲波遇到被測介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接送，轉(zhuǎn)換成電信號。脈沖超聲波以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到脈沖超聲波所需時(shí)間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值C與聲速S和傳輸時(shí)間T之間的關(guān)系可以用公式表示： C= S xT/2。
由于發(fā)射的脈沖超聲波有一定的寬度，使得距離換能器較近的小段區(qū)域內(nèi)的反射波與發(fā)射波重疊，無法識別，不能測量其距離值。這個(gè)區(qū)域稱為測量盲區(qū)。盲區(qū)的大小與超聲波的測量距離有關(guān)。
特點(diǎn)
由于采用了*的微處理器和的 EchoDisovery回波處理技術(shù)，超聲波液位計(jì)可以適應(yīng)用于各種復(fù)雜工況。
“虛假回波學(xué)習(xí)”功能使得儀表在多個(gè)虛假回波的工況下，可正確地確認(rèn)真實(shí)回波，獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果,換能器內(nèi)置溫度傳感器，可實(shí)現(xiàn)測量值的溫度補(bǔ)償。
超聲波換能器采用聲學(xué)匹配之技術(shù)，使其發(fā)射功率能更有效的輻射出去，提高信號強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量。
二、儀表概況
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應(yīng)用： | 各類工業(yè)領(lǐng)域的液位測量 特別是水處理工業(yè) | 各類工業(yè)領(lǐng)域的液位測量 特別是水處理工業(yè) |
測量范圍： | 液體：0.25-5m | 液體：0.4-10m |
過程連接： | M66×3、法蘭 | M66×3、法蘭 |
換能器外殼材料： | PVC、PP、PTFE | PVC、PP、PTFE |
過程溫度： | －40℃.....80℃ | －40℃.....80℃ |
過程壓力： | －0.2........5bar | －0.2........5bar |
信號輸出： | 兩線制/四線制 4......20mA/HART | 兩線制/四線制 4......20mA/HART |
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應(yīng)用： | 各類工業(yè)領(lǐng)域液位和固體測量 | 分體式，各類液位和固體測量 |
測量范圍： | 液體：0.5-15m，固體：0.5-8 m | 液體：0.5-40m，固體：0.5-20 m |
過程連接： | M66×3、法蘭 | M66×3、法蘭 |
換能器外殼材料： | PVC、PP、PTFE | PVC、PP、PTFE |
過程溫度： | －40℃.....80℃ | －40℃.....80℃ |
過程壓力： | －0.2........5bar | －0.2........5bar |
信號輸出 | 兩線制/四線制 4......20mA/HART | 兩線制/四線制 4......20mA/HART |
三、安裝要求
基本要求
換能器發(fā)射脈沖超聲波時(shí)，都有一定的發(fā)射開角。從換能器下沿到被測介質(zhì)表面之間，超聲波波束所輻射的區(qū)域內(nèi)，可能有障礙物，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開罐內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、加熱設(shè)備、支架等。如果有障礙物干擾情況下，安裝時(shí)需要進(jìn)行“虛假回波存儲”。另外須注意超聲波波束不得與加料料流相交。
安裝儀表時(shí)還要注意：料位不得進(jìn)入測量盲區(qū)；儀表距罐壁必須保持一定的距離；儀表的安裝盡可能使換能器的發(fā)射方向與液面垂直。安裝在防爆區(qū)域內(nèi)的儀表必須遵守國家防爆危險(xiǎn)區(qū)的安裝規(guī)定。本安型的外殼采用鋁殼。本安型儀表可安裝在有防爆要求的場合，儀表必須接地。
圖示說明
測量的基準(zhǔn)是探頭的下邊沿。
①當(dāng)前物位E ②安裝高度G ③空氣距離L ④盲區(qū)C
注：使用超聲波靜壓液位計(jì)時(shí)，務(wù)必保證料位不能進(jìn)入測量盲區(qū)。
安裝位置
在安裝超聲波靜壓液位計(jì)的時(shí)候，注意儀表和容器壁至少保持200mm的距離。 ①、基準(zhǔn)面 ②、容器或?qū)ΨQ軸 |
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對于錐形容器，且為平面罐頂，儀表的安裝位置是容器頂部，這樣可以保證測量到容器底部。 |
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常見安裝位置的正誤 ①、錯誤：換能器應(yīng)與被測介質(zhì)表面垂直。 ②、錯誤：儀表被安裝在拱形或圓形罐頂，會造成多次反射回波，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避免安裝在容器。 ③、正確 |
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①、錯誤：不要將儀表安裝于入料料流的上方，以保證測量的是介質(zhì)表面而不是入料料流。 ②、正確 注意：室外安裝時(shí)應(yīng)采取遮陽、防雨措施。 |
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防潮
對于安裝在室外或潮濕室內(nèi)及制冷或加熱的罐上的儀表，為了防潮，應(yīng)擰緊電纜密封圈，而且要在進(jìn)線口處使電纜向下 彎曲。如圖示： |
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容器接管
容器接管的長度：必須保證探頭伸入容器內(nèi)部接管至少10mm。 |
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攪拌
當(dāng)罐中有攪拌時(shí)，儀表安裝盡量遠(yuǎn)離攪拌器。安裝后要在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行“虛假回波存儲”，以消除攪拌葉片所產(chǎn)生的虛假回波影響。若由于攪拌產(chǎn)生泡沫或翻起波浪，則應(yīng)使用導(dǎo)波管安裝方式。 |
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泡沫
由于入料、攪拌或容器內(nèi)其他過程處理，會在某些液體介質(zhì)表面形成泡沫，衰減發(fā)射信號。如果泡沫造成測量誤差，應(yīng)將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi)，或使用雷達(dá)液位計(jì)。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的測量不受泡沫的影響，是這種應(yīng)用的。
氣流
如果容器內(nèi)有很強(qiáng)的氣流，例如：室外安裝，而且風(fēng)很大，或容器內(nèi)有空氣渦流，您應(yīng)該將傳感器安裝在導(dǎo)波管內(nèi)，或使用雷達(dá)液位計(jì)或?qū)Рɡ走_(dá)液位計(jì)。
導(dǎo)波管安裝
使用導(dǎo)波管安裝（導(dǎo)波管或旁通管），可以避免容器內(nèi)障礙物、泡沫和空氣渦流對測量的影響。 ①通空氣孔直徑5......10mm 如果安裝在導(dǎo)波管內(nèi)，導(dǎo)波管的直徑只要大于換能器（探頭）的外徑即可（具體數(shù)據(jù)見：結(jié)構(gòu)尺寸）。在連接導(dǎo)波管的時(shí)候，必須防止大的裂縫和焊縫。 注：測量粘附性介質(zhì)的時(shí)候，不能使用導(dǎo)波管安裝。 |
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四、電氣連接
供電電壓
4...20mA/HART(二線制）
電源供電和電流信號共用一根兩芯線纜。具體供電電壓范圍參見技術(shù)數(shù)據(jù)。對于本安型須在供電電源與儀表之間加一個(gè)安全柵。
連接電纜的安裝
一般介紹
供電電纜可使用普通兩芯電纜，電纜外徑應(yīng)為5....9mm，以確保電纜入口的密封。如果存在電磁干擾，建議使用屏蔽電纜。
屏蔽電纜兩端均應(yīng)接地。屏蔽必須直接連接內(nèi)部接地端子。外殼上的外部接地端子必須連接地。
如果有接地電流，屏蔽電纜遠(yuǎn)離儀表一側(cè)的屏蔽端必須通過一個(gè)陶瓷電容（比如：1μF 1500V)接地，以抑制低頻接地電流，同時(shí)仍可以防止高頻干擾信號。
接線方式
五、儀表調(diào)試
1、循環(huán)按移位鍵要可以查看代碼信息
L 空高距離
G 或E (G 安裝高度；E 當(dāng)前物位)
D 儀表量程
C 盲區(qū)
P 應(yīng)該輸出的電流值
U 電流跟蹤
A 工廠模式（必須為0.000）
2、菜單的使用
按住SET 鍵數(shù)秒，出現(xiàn)-XXXX-界面，輸入-0000-再按SET 鍵就可以進(jìn)入菜單循環(huán)，退出也是按住SET 鍵數(shù)秒即可 (使用按鍵，其中某一位閃爍，使數(shù)字改為你所需要的數(shù)字)
（出廠默認(rèn)設(shè)安裝高度測物位，電流等待跟蹤）
01、設(shè)置物位（即基準(zhǔn)設(shè)定）
A、當(dāng)04設(shè)置為0.000時(shí)，請?jiān)O(shè)安裝高度數(shù)字(可模擬設(shè)置)
（當(dāng)前H顯示值等于安裝高度值減去空高距離值）
B、當(dāng)04設(shè)置為1.000時(shí)，請?jiān)O(shè)物位實(shí)際高度數(shù)值（必須現(xiàn)場設(shè)置）
（當(dāng)前H顯示值等于您需要的實(shí)際物料高度值）
由于探頭的離散性和安裝高度難估計(jì)性，要求高精度測量時(shí)，建議設(shè)當(dāng)前物位
02、量程（電流輸出與其成正比）
03、液位切除（一般用在測流量上，0.003）
04、模式代碼設(shè)置（0.000代表安裝高度模式；1.000代表當(dāng)前物位模式）
05、測量模式（0.000代表測物位；1.000代表測空高距離，距離測量不需設(shè)定）
06、電流跟蹤模式（0.000代表異常跟蹤；1.000代表持續(xù)等待跟蹤）
（異常跟蹤表示時(shí)刻刷新；等待跟蹤表示測到目標(biāo)時(shí)刻刷新，沒測到保持當(dāng)前等待數(shù)刻）
07、變化率（每接收一次變化量，建議2.000）
08、工廠模式（必須0.000）
21、組（可編程）上限控制 22、組（可編程）下限控制
23、第二組（可編程）上限控制 24、第二組（可編程）下限控制
25、第三組（可編程）上限控制 26、第三組（可編程）下限控制
27、上限聲音報(bào)警(可編程) 28、下限聲音報(bào)警（可編程）
(當(dāng)儀表報(bào)警聲時(shí)，按任何鍵消除報(bào)警聲)
29、控制回差（防止繼電器頻繁抖動，建議采用 0.050）
30、背光 (0.000背光時(shí)延時(shí)關(guān)閉；1.000背光常亮)
31、儀表號（通訊連網(wǎng)用）
32、波特率 1→1200，N，8，1。 2→2400，N，8，1。
3→4800，N，8，1。 4→9600，N，8，1
六、技術(shù)參數(shù)
-過程連接GDOSN602 /603 螺紋M66×3,法蘭
-過程連接GDOSN630分體 法蘭、龍門框
-換能器 PVC、PP、PTFE
重量-601、602、603 4.5kg
- 630分體 6.2 kg
供電電壓非防爆 20…36VDC
-本安防爆 20…30VDC
-四線制 220VAC±10%
功耗 max.22.5mA
允許波紋—<100Hz Uss<1V
—<100Hz…100KHz Uss<10mV
輸出參數(shù) 輸出信號 4…20mA/HART
分辨率 1.6μA
故障信號 電流輸出不變(20.5mA; 3.8mA)
兩線制負(fù)載電阻 500歐姆
積分時(shí)間 0…20秒，可調(diào)
盲區(qū) -601 0.25m
-602 0.4m
-603 0.5m
-630 0.6m
量程(液體) -601 5m
-602 10m
-603 15m
-630 20m,40m
超聲波頻率 -601 46KHz
-602 35KHz
-602 35KHz
測量間隔 >2秒（取決參數(shù)設(shè)置）
調(diào)整時(shí)間 >3秒(取決參數(shù)設(shè)置)
發(fā)射角 -N601和602 5.5°
-N603 3°
顯示分辨率 1mm
精度 0.2％-0.5％ （滿量程）
工作存儲及運(yùn)輸溫度 －40...+70℃
